Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методички / Пособия ОКМ / Метод. материалы по конструированию узлов механ. приводов

.pdf
Скачиваний:
25
Добавлен:
17.02.2023
Размер:
2.35 Mб
Скачать

Примеры:

а) обозначение соединения D = 60 мм; m = 3 мм с центрированием по боковым сторонам зубьев, посадка H7/k8 по ГОСТ 6033—80:

60 3 H 7 ; k8

втулка: 60·3·H7 ГОСТ 6033–80; вал: 60·3·k8 ГОСТ 6033—80;

б) обозначение соединения D = 60 мм; m = 3 мм с центрированием по наружному диаметру, посадка H7/g6 по ГОСТ 6033—80:

60 H 7 3; g6

втулка: 60·H7·3 ГОСТ 6033—80; вал: 60·g6·3 ГОСТ 6033—80.

4.4.3. Методические материалы по допускам и посадкам шпоночных соединений

При проектировании шпоночных соединений с призматическими шпонками (рис. 4.6), имеющими наибольшее применение в машиностроении, следует руководствоваться ГОСТ 23360—78.

Рис. 4.6. Обозначения посадок, допусков и требований к параллельности и симметричности в шпоночном соединении

Размеры шпонок по ширине b выполняются с допуском h9, по высоте h — с допуском h11, а по длине l — с допуском h14.

Размеры пазов по ширине выполняются с допусками при:

а) свободном шпоночном соединении: на валу — N9, H9; во втулке

D10;

б) нормальном шпоночном соединении: на валу — N9; во втулке

Js9, D10;

в) плотном шпоночном соединении: на валу — P9; во втулке —

P9, Js9.

41

Отклонения глубины паза на валу t1 и втулке t2 в зависимости от размеров сечения шпонки выбирают в пределах 0,1 ÷ 0,3 мм, вместо размеров t1 и t2 допускается применять отклонения размеров (d t1) и (d + t2) в соответствии с табл. 4.11.

 

 

 

 

Т а б л и ц а

4.11

Предельные отклонения глубины пазов на валу и во втулке, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Высота шпонки h

 

Предельные отклонения размеров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d — t1

 

d + t2

 

 

 

 

 

 

 

Св. 2 до 6

 

– 0,1

+ 0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 6 до 18

 

– 0,2

+ 0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 18 до 50

 

– 0,3

+ 0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

4.12

Допуски параллельности (//) и симметричности пазов в отверстии

 

 

 

и на валу ( )

 

 

 

 

Вид смещения

 

 

 

Допуск

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перекос (на длине паза)

 

0,5

 

от допуска

 

 

Несимметричность:

 

 

 

 

 

 

 

 

на ширину

 

 

при одной шпонке;

 

2,0

 

 

 

 

 

шпоночного паза

 

 

при двух шпонках

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМ И РАСПОЛОЖЕНИЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ, ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ НА РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖАХ ВАЛОВ

Отклонения (погрешности) форм и взаимного расположения поверхностей возникают в процессе обработки деталей из-за неточности и деформаций станка, инструмента и приспособления, обрабатываемого изделия, неоднородности материала заготовки и т.п.

Величины отмеченных погрешностей необходимо ограничивать предельными отклонениями. Требования по точности форм и взаимного расположения поверхностей разделяют по характеру их влияния.

Первая группа требований точности связана с установкой подшипников качения.

Для подшипников качения важно, чтобы не были искажены дорожки качения колес подшипников. Кольца подшипников очень податливы и при установке копируют форму посадочных поверхностей валов и корпусов. Чтобы уменьшить искажение формы дорожек, на

42

посадочные поверхности валов и корпусов задают допуск формы — допуск цилиндричности .

Относительный перекос наружного и внутреннего колец подшипников увеличивает сопротивление вращению валов и потери энергии, снижает ресурс подшипников. Эти ошибки возникают вследствие отклонений от соосности посадочных поверхностей вала и корпуса, и от перпендикулярности базовых контактных торцов.

Чтобы ограничить перечисленные отклонения, задают на чертежах допуски расположения посадочных поверхностей вала и корпуса — допуски соосности посадочной поверхности и перпендикулярности контактного буртика (табл. 5.6).

Вторая группа требований точности, предъявляемых к деталям,

связана с обеспечением норм кинематической точности и норм контакта зубчатых и червячных передач. Необходимая точность обусловливается допусками на соосность посадочных поверхностей , перпендикулярность базовых торцов колеса и валов .

Третья группа требований точности связана с необходимостью ограничения возможной неуравновешенности деталей. В связи с этим на чертежах предъявляются к посадочным поверхностям особые требования в виде допусков соосности, зависящих о частоты вращения.

Интегральным параметром допусков формы и положения является допуски биения и полного радиальные биения . Биения легко контролируются часовыми индикаторами.

Указание на чертежах допусков формы и расположения поверхностей следует делать только в том случае, если это необходимо по конструктивным и технологическим причинам.

Когда допуски форм и расположения поверхностей не указаны на чертеже, это означает, что они ограничены полем допуска размера.

В зависимости от соотношения между допуском размера, допусками форм или расположения устанавливают следующие уровни относительной геометрической точности:

А — нормальная (допуски форм и расположения составляют примерно 60 % допуска размера);

В — повышенная (допуски форм и расположения составляют 40 % допуска размера);

С — высокая (допуски форм и расположения составляют примерно 25 % допуска размера).

Рассчитанные значения округляются из предпочтительного ряда Ra40. Выбор изделий и поверхностей, для которых устанавливаются отклонения, рекомендуется выполнять по табл. 5.1.

43

Допуски форм и расположения поверхностей выбирают в зависимости от номинального размера и степени точности по ГОСТ 24643— 81, выборки которых приведены в табл. 5.2—5.7. Допуски форм и расположения поверхностей указывают на чертежах в соответствии с ГОСТ 2.308—79 условными символами (табл. 5.6), числом величины допуска и буквенными обозначением базы (баз) по табл. 5.7.

Т а б л и ц а 5.1

Рекомендации к выбору изделий и поверхностей с установленными отклонениями

Степень

 

точности

Изделия и поверхности, для которых

по ГОСТ

установлены отклонения

24643—

 

81

 

Посадочные поверхности подшипников качения Р0, Р6 на валах и в корпусах. Поршни и цилиндры гидравлических устройств, насосов и компрессо- 5,6 ров. Цапфы, шипы, шейки валов и подшипников скольжения. Посадочные

поверхности валов под зубчатые колеса 6-7 степени точности. Точные машиностроительные детали, изготавливаемые по 6-7-му квалитетам

Разъемы корпусов редукторов, масляных насосов. Торцевые поверхности опорных буртиков валов под подшипники качения и скольжения (опор-

7,8 ные и трущиеся поверхности машиностроительных деталей). Машиностроительные детали, изготавливаемые по 8-9-му квалитетам. Посадочные поверхности шеек валов под зубчатые колеса 8-9-й степени точности

Т а б л и ц а 5.2

Допуски цилиндричности , круглости и профиля продольного сечения

Номинальный диаметр

 

 

Степени точности

 

 

4

5

 

6

7

8

9

поверхности, мм

 

 

 

 

Допуски, мкм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 3 до 10

1,6

2,5

 

4,0

6,0

10

16

Св. 10

до 18

2,0

3,0

 

5,0

8,0

12

20

Св. 18

до 30

2,5

4,0

 

6,0

10,0

16

25

Св. 30

до 50

3,0

5,0

 

8,0

12,0

20

30

Св. 50

до 120

4,0

6,0

 

10,0

16,0

25

40

Св. 120 до 250

5,0

8,0

 

12,0

20,0

30

50

Св. 250 до 400

6,0

10,0

 

16,0

25,0

40

60

Св. 400 до 680

8,0

12,0

 

20,0

30,0

50

80

44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

5.3

Допуски плоскостности и прямолинейности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Степени точности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальная длина, мм

 

4

 

5

6

 

7

 

8

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Допуски, мкм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

До 10,0

 

1,0

 

1,6

2,5

 

4,0

 

6,0

 

10,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 10 до 16

 

1,2

 

2,0

3,0

 

5

 

8

 

12,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 16 до 25

 

1,6

 

2,5

4

 

6

 

10

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 25 до 40

 

2,0

 

3,0

5

 

8

 

12

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 40 до 63

 

2,5

 

4,0

6

 

10

 

16

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 63 до 100

 

3,0

 

5,0

8

 

12

 

20

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 100 до 160

 

4,0

 

6,0

10

 

16

 

25

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 160 до 250

 

5,0

 

8,0

12

 

20

 

30

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 250 до 400

 

6,0

 

10,0

16

 

25

 

40

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 400 до 680

 

8,0

 

12,0

20

 

30

 

50

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

5.4

Допуски параллельности , перпендикулярности , наклона ,

 

 

торцевого биения и полного торцевого биения

 

 

 

Интервалы

 

 

 

 

Степени точности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

номинальных

4

 

5

 

6

 

7

 

 

8

 

9

 

 

размеров, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Допуски, мкм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

До 10

1,6

 

2,5

 

4

 

6

 

 

10

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 10 до 16

2,0

 

3

 

5

 

8

 

 

12

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 16 до 25

2,5

 

4

 

6

 

10

 

 

16

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 25 до 40

3

 

5

 

8

 

12

 

 

20

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 40 до 63

4

 

6

 

10

 

16

 

 

25

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 63 до 100

5

 

8

 

12

 

20

 

 

30

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 100 до 160

6

 

10

 

16

 

25

 

 

40

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 160 до 250

8

 

12

 

20

 

30

 

 

50

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 250 до 400

10

 

16

 

25

 

40

 

 

60

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 400 до 680

12

 

20

 

30

 

50

 

 

80

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

Т а б л и ц а 5.5

Допуски радиального и полного радиального биений. Допуски соосности , симметричности , пересечения осей в диаметральном

выражении

 

Интервалы

 

 

Степени точности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

номинальных

4

5

6

7

8

9

 

диаметров, мм

 

 

Допуски, мкм

 

 

 

 

 

 

Св. 3 до 10

1

6

10

16

25

40

Св. 10

до 18

5

8

12

20

30

50

 

 

 

 

 

 

 

 

Св. 18

до 30

6

10

16

25

40

60

Св. 30

до 50

8

12

20

30

50

80

Св. 50

до 120

10

16

25

40

60

100

Св. 120 до 250

12

20

30

50

80

120

 

 

 

 

 

 

 

Св. 250 до 400

16

25

40

60

100

160

Св. 400 до 680

20

30

50

80

120

200

Т а б л и ц а 5.6

Допуски форм и расположения геометрических элементов по ГОСТ 2.308—79

Группа допусков

Вид допуска

Обозначение

 

 

 

 

Допуск параллельности

 

 

 

 

Допуски формы

Допуск плоскостности

 

 

 

Допуск круглости

 

 

 

 

 

 

Допуск цилиндричности

 

 

 

 

 

Допуск профиля продольного сечения

 

 

 

 

 

Допуск параллельности

 

 

 

 

 

Допуск перпендикулярности

 

 

 

 

Допуски

Допуск наклона

 

расположения

Допуск соосности

 

 

 

 

 

Допуск симметричности

 

 

 

 

 

Позиционный допуск

 

 

 

 

 

Допуск пересечения осей

 

 

 

 

 

Допуск радиального биения

 

 

 

 

 

Допуск полного радиального биения

 

Допуски суммарные

 

Допуск полного торцевого биения

 

и форм расположения

 

 

 

Допуск формы заданного профиля

 

 

 

 

 

 

Допуск формы заданной поверхности

 

 

 

 

46

Т а б л и ц а 5.7

Допуски форм и расположения поверхностей по ГОСТ 2.308—79

Вид допуска

Допуск

прямолинейности

Допуск

круглости

Допуск

цилиндричности

Допуск

радиального

биения

Допуск

торцового биенияs

 

Условное обозначение

 

 

 

 

Примечание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,02

ø

0,01/50

На длине 50 мм

ø

0,1 АБ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

Б

 

 

 

0,1

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На диаметре

20

 

 

 

 

 

 

 

 

20 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

относительно

Ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поверхности А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Как подбирается электродвигатель привода?

2.Как назначаются посадки деталей на валы?

3.Зачем ставят плавающие опоры?

4.Что такое предел выносливости?

5.Какие бывают виды деформаций вала?

6.Как проверить жесткость и усталостную прочность вала?

7.Какие схемы установки валов в опорах вы знаете?

47

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Проектирование механизмов передач. Методические указания к курсовому проекту: учебное пособие / К.Г. Гаджиев, Е.В. Мышенкова и др. — М.: ФГБОУ ВПО МГУЛ, 2014.

2.Конструирование валов и опор: методическое пособие / В.И. Чугунов, М.А. Портнов, Е.В. Мышенкова, К.Г. Гаджиев. — М.: Издательство МЭИ, 2014.

3.Конструктивные способы повышения прочности и жесткости передач: учебное пособие / В.П. Николаев, Е.В. Мышенкова, С.В. Шулика.

— М.: Издательство МЭИ, 2013.

4.Зубчатые передачи. Атлас конструкций: метод. пособие / С.Ф. Мороз, В.Н. Александровский и др. — М.: Издательский дом МЭИ, 2011.

5.Справочник по конструированию машин: учебное пособие / Д.Д. Корж, С.Ф. Мороз, Ю.А. Шуклин. — М.: Издательский дом МЭИ,

2009.

6.Конструирование деталей и узлов валопроводов: метод. пособие / Д.Д. Корж, С.Ф. Мороз, В.Н. Александровский, Ю.А. Шуклин. — М.: Издательский дом МЭИ, 2009.

7.Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: учебное пособие. М.: Издательский центр «Академия», 2008.

8. Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие / С.А. Чернавский и др. 3-е изд., стер., перепеч. с изд. 1987 г . — М.: Альянс, 2005.

9.Зубчатые и червячные передачи. Атлас конструкций: учебное пособие / Под ред. С.Ф. Мороза — М.: Издательство МЭИ, 2000.

48

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1.

КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ ВАЛОВ ....................................................

3

 

1.1. Назначение и конструкция валов ......................................................

3

 

1.2. Элементы конструкции вала ..............................................................

3

 

1.3. Материалы валов.................................................................................

8

2.

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛОВ...................................

8

 

2.1. Расчеты валов на усталостную выносливость..................................

8

 

2.2. Проверка жесткости вала .................................................................

15

3.

КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОПОР ..........................................

18

 

3.1. Расчетные схемы установки валов в опорах ..................................

18

 

3.2. Конструирование опор качения.......................................................

18

 

3.2.1. Проверка работоспособности подшипников качения

 

 

по номинальной долговечности .......................................................

22

 

3.3. Конструирование и проверка работоспособности

 

 

подшипников скольжения ................................................................

26

 

3.3.1. Методика проектирования подшипников

 

 

полужидкостного трения ...................................................................

26

 

3.3.2. Методика проектирования подшипников жидкостного

 

 

трения ..................................................................................................

28

4.

ДОПУСКИ И ПОСАДКИ В СОПРЯЖЕНИЯХ ДЕТАЛЕЙ

 

 

И УЗЛОВ МЕХАНИЗМОВ ...................................................................

30

 

4.1. Значения допусков и основных отклонений размеров.

 

 

Типы посадок .....................................................................................

30

 

4.2. Характерные посадки. Схемы посадок ...........................................

33

 

4.3. Методические материалы по допускам и посадкам

 

 

подшипников качения.......................................................................

37

 

4.4. Методические материалы по допускам и посадкам шлицевых

 

 

и шпоночных соединений.................................................................

38

 

4.4.1. Допуски и посадки прямобочных шлицевых

 

 

соединений .........................................................................................

38

 

4.4.2. Шлицевые эвольвентные соединения ....................................

40

 

4.4.3. Методические материалы по допускам и посадкам

 

 

шпоночных соединений....................................................................

41

5.

ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМ И РАСПОЛОЖЕНИЙ

 

 

ПОВЕРХНОСТЕЙ, ШЕРОХОВАТОСТИ

 

 

ПОВЕРХНОСТЕЙ НА РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖАХ ВАЛОВ ...................

42

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ .....................................................................

47

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ...........................................................................

48

49